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《浙江大学》 2005年
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软开关功率因数校正技术的研究

冯波  
【摘要】:大多数电力电子装置通过整流器与电网接口,而传统的二极管或晶闸管整流装置会产生大量的谐波电流,对电网造成污染。许多国家和国际组织相继制定了一系列限制用电设备谐波的标准。有源功率功率因数校正技术能够有效的消除整流装置的谐波,因此具有广泛的应用前景。 中大功率有源功率因数校正电路一般工作在连续导电模式,这样开关的电流应力比较小,但是存在严重的二极管反向恢复问题。二极管的反向恢复会引起较大的损耗和电磁干扰,限制了变换器功率密度的提高。 本文提出了应用于单相功率因数校正领域的复合有源箝位和最小电压有源箝位电路,这两种有源箝位电路能够有效的抑制二极管的反向恢复,并且实现所有开关的零电压开关。此外,还消除了传统有源箝位电路中存在的寄生振荡的问题。本文给出了两种拓扑结构的理论分析和设计方法。针对Intel等公司对于下一代计算机服务器电源的要求,研制了两台分别采用复合有源箝位和最小电压有源箝位的单相1kW功率因数校正变换器。 本文总结在单相领域提出的复合有源箝位变换电路和最小电压有源箝位变换电路的本质,提出了复合有源箝位和最小电压有源箝位软开关技术,得到了一族复合有源箝位和最小电压有源箝位变换基本单元。将其应用到硬开关的单相PFC中,得到了多个单相复合有源箝位和最小电压有源箝位软开关PFC电路。本文将复合有源箝位和最小电压有源箝位技术拓展到三相PFC中,得到了多个复合有源箝位和最小电压有源箝位三相PFC变换器。 为了减少三相软开关PFC电路中辅助开关的数目,提出了简化的复合有源箝位和最小电压有源箝位三相PFC变换器。并提出与简化的两类有源箝位软开关三相PFC电路相配合的改进的空间矢量调制方法。论文以复合有源箝位三相Boost型PFC为例,进行了深入研究,并研制了一台采用DSP控制的三相复合有源箝位Boost型PFC,变换器中所有的开关都实现了零电压开关,开关的电压应力较低,变换器具有较高的效率。 理论分析和实验结果证明复合有源箝位和最小电压有源箝位是两类有前途的适用于功率因数校正的软开关技术。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM564

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【引证文献】
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1 章建峰;;电力电子主回路设计技术及控制策略技术研究[J];船舶工程;2007年03期
2 任开春;严志强;王永民;;基于Matlab设计的软开关型APFC电路[J];电力自动化设备;2007年08期
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1 苏艳菊;张辉;;基于L6562的PFC电路的研究及Saber仿真[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
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1 吴新科;中功率单相AC/DC标准化及相关稳定性研究[D];浙江大学;2006年
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1 马智远;零电压开关三相PWM整流器分析及调制策略研究[D];浙江大学;2011年
2 倪靖猛;航空变频电网功率因数校正技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 杨哲;新型软开关的损耗分析与研究[D];天津大学;2012年
4 王文倩;400kHz复合有源箝位Boost型功率因数校正变换器的设计[D];浙江大学;2006年
5 姚时践;基于软开关PFC和移相全桥变换器的设计[D];西北工业大学;2007年
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7 梁安平;开关电源有源功率因数校正电路的设计与仿真研究[D];华东交通大学;2009年
8 张少斌;耦合电感交错并联Boost PFC变换器研究[D];燕山大学;2009年
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【共引文献】
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4 张皖春;;谈电力系统的谐波及其抑制措施[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年01期
5 宋超;;SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
6 刘凯峰;郑常宝;;一种SVC试验装置的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年06期
7 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
8 柯勇;钱峰;;有源电力滤波器谐波电流检测研究及仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
9 张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;;与建筑相结合的光伏并网发电示范电站[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
10 朱连成;王琳;宁春明;刁嫣妲;;基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计[J];辽宁科技大学学报;2008年01期
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1 丁仁杰;曹政;樊淼;;平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 任明炜;孙玉坤;饶翔;;无源滤波器优化方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 苑舜;郭峰;;混合有源电力滤波器设计及其在谐波治理中的应用[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
4 刘东斌;;并网光伏发电系统运行特性及监控要求配置的分析与探讨[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
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6 陈祥;;分布式电源系统接入影响[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
7 刘晖;;浅析TSC无功补偿装置[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
8 石栋;章根来;;贵航钢厂的谐波现状调查及治理措施[A];第十五届华东六省一市电机工程(电力)学会输配电技术研讨会论文集[C];2007年
9 刘国海;薛文平;;基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
10 李可;徐伟;司小庆;;电力系统两种无功补偿方式及比较研究[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
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1 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
2 谢维;在线圈中心测量磁场垂直分量的频率域电磁测深方法研究[D];中南大学;2011年
3 蒋奇云;广域电磁测深仪关键技术研究[D];中南大学;2010年
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5 张军伟;异步电动机高频斩波串级调速系统模型及特性的研究[D];华北电力大学;2011年
6 于晶荣;低压配电网有源电力滤波器关键技术研究[D];湖南大学;2009年
7 夏向阳;大功率注入式有源电力滤波器的理论研究及工程应用[D];湖南大学;2009年
8 王小华;基于神经网络的数字滤波器设计及谐波检测理论与方法研究[D];湖南大学;2009年
9 盘宏斌;综合型电能质量调节装置的理论与技术研究[D];湖南大学;2009年
10 温和;新型窗函数与改进FFT谐波分析方法及应用研究[D];湖南大学;2009年
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1 康建胜;高功率因数开关电源的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
2 张云波;基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
3 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
4 李宜娟;基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究[D];长春理工大学;2010年
5 付邦胜;动态电压恢复器控制研究[D];郑州大学;2010年
6 吕世家;多模块并联DC/AC电力变换技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李建军;基于电力系统的电能质量检测与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 许明;并联型三相三线制有源电力滤波器的仿真研究[D];大连理工大学;2010年
9 王江波;并联型三相三线制有源电力滤波器控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
10 张冠洲;基于DFACTS的电力牵引谐波抑制与节能研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 薛宝章;;功率因数校正电路设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年05期
2 王志霞,贾云峰,赵文涛,和文平,黄桂香;一种新型的无开关应力PWM软开关变换器的研究[J];东北电力学院学报;2003年06期
3 赵君;仇林庆;关硕;;模糊免疫PID在主汽温控制系统中的应用[J];东北电力大学学报;2006年04期
4 付丽,杨旭,卓放,王兆安;基于滑模变结构控制的数字化全桥移相软开关电源[J];电工电能新技术;2003年04期
5 朱建华,罗方林;功率谐振变换器及其发展方向[J];电工电能新技术;2004年01期
6 丁昂;吴新科;钱照明;;临界模式Boost功率因数校正电路中电感损耗的分析与比较[J];电工电能新技术;2006年03期
7 阮新波,严仰光;软开关PWMDC/DC全桥变换器的理论基础[J];电工技术学报;1999年05期
8 陈乾宏,阮新波,严仰光;多路输出电源中耦合电感的模型及分析[J];电工技术学报;2001年05期
9 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;一种新型的磁集成双Buck逆变器[J];电工技术学报;2007年06期
10 胡建辉;李锦庚;邹继斌;谭久彬;;变频器中的IGBT模块损耗计算及散热系统设计[J];电工技术学报;2009年03期
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1 陈刚;软开关双向DC-DC变换器的研究[D];浙江大学;2001年
2 明正峰;新型谐振过渡软开关三相PWM逆变器[D];西安理工大学;2002年
3 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年
4 谢小高;小功率DC/DC变流器模块标准化若干关键问题研究[D];浙江大学;2005年
5 赵仁德;变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究[D];浙江大学;2005年
6 张军明;中功率DC/DC变流器模块标准化若干关键问题研究[D];浙江大学;2005年
7 潘飞蹊;有源功率因数校正技术的研究[D];电子科技大学;2004年
8 屈克庆;软开关三相PWM变流技术研究[D];上海大学;2005年
9 许春雨;软开关三相PWM逆变技术研究[D];上海大学;2005年
10 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范国平;高功率因数软开关AC/DC及软开关DC/DC变换技术的研究[D];西北工业大学;2001年
2 丰年恺;功率因数校正器的拓朴结构研究[D];浙江大学;2001年
3 朱士海;功率因数校正拓扑结构优化的研究[D];浙江大学;2003年
4 张长征;现代高频软开关功率变换研究[D];西北工业大学;2003年
5 倪志红;开关电源功率因数校正技术的研究[D];南京理工大学;2003年
6 徐小品;三相PWM整流器的研究[D];浙江大学;2004年
7 洪峰;数字控制移相全桥软开关变换器[D];南京航空航天大学;2004年
8 朱成白;PFC模块并联技术研究[D];南京航空航天大学;2004年
9 金波;基于软开关的大功率双向DC/DC变换器的研究[D];合肥工业大学;2004年
10 刘保颂;基于PFC和软开关的大功率开关电源的研究[D];合肥工业大学;2004年
【二级引证文献】
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1 罗全明;吴彬;;交错控制双Boost型DC/DC变换器[J];电力自动化设备;2010年03期
2 施博文;谭兴;;基于PSPICE的软开关APFC研究设计[J];中国西部科技;2009年22期
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1 王建华;分布式电源系统中非线性子系统相互作用研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 胡国珍;充放储一体化电站功率变换系统稳定分析与控制[D];华中科技大学;2012年
3 陈威;DC-DC变流器的柔性变拓扑研究[D];浙江大学;2009年
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1 孙宏博;车载充电系统拓扑结构及控制策略比较研究[D];天津理工大学;2011年
2 李杰;带工频变压器的PWM恒流电源研究[D];华中科技大学;2009年
3 罗颖鹏;航空有源滤波器关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 刘铁强;基于PWM技术的大功率直流电源系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 姚时践;基于软开关PFC和移相全桥变换器的设计[D];西北工业大学;2007年
6 戎萍;若干中小功率软开关DC-DC变流器的柔性变拓扑研究[D];浙江大学;2010年
7 柴媛;UC3855的应用及ZVT APFC电路的设计与实现[D];西安理工大学;2009年
8 马勇;具有PEC功能的空调变频器的开发与应用[D];安徽理工大学;2012年
9 赵岩;一种带零电流软开关的交错并联Boost PFC电路的研制[D];广西大学;2012年
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6 赵清林;邬伟扬;张纯江;顾和荣;;ZVS Boost半桥DC/DC隔离变换器[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
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8 张鑫;季飚;朱银玉;陈仲;;一种采用新型辅助网络的零电压开关移相全桥变换器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
9 黄华刚;王克争;何方殿;;全桥零电压开关谐振逆变焊机设计的匹配原则[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
10 余鋆;陈国森;;10kW 全桥移相ZVS PWM整流模块的设计[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年
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1 山东 马斌;双向可控硅零电压开关控制器CA3059[N];电子报;2004年
2 陈永真;开关电源进入高效率功率变换时代[N];中国电子报;2004年
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4 电源制造商协会主席 阿诺德·N·艾尔德曼;国际电源业在21世纪腾飞[N];通信产业报;2003年
5 ;单相复费率电能表跑得快吗?[N];西南电力报;2002年
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7 清华大学 蔡宣三;开关电源技术发展的十个关注点[N];中国电子报;2004年
8 石建国 李永德 特约记者 殷邦科;群星璀璨竞芬芳[N];科技日报;2001年
9 成都 温成宜编译;LLC串联谐振变换器FSFR2100[N];电子报;2008年
10 赵建梅;行政须依法[N];中国工商报;2000年
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1 冯波;软开关功率因数校正技术的研究[D];浙江大学;2005年
2 周林泉;软开关PWM Boost型全桥变换器的研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 张勇;点焊逆变电源软开关及模糊神经网络控制研究[D];西北工业大学;2006年
4 刘福鑫;组合式三电平直流变换器及其软开关技术[D];南京航空航天大学;2007年
5 李武华;三绕组耦合电感实现高增益、高效率交错并联软开关Boost变流器[D];浙江大学;2008年
6 顾亦磊;集成模块电源拓扑标准化的研究[D];浙江大学;2008年
7 姚刚;Boost型功率变流器有源软开关拓扑技术研究[D];浙江大学;2007年
8 王涌;电除尘器顶部振打控制系统研究[D];浙江工业大学;2009年
9 陈宇;电力电子变换系统的元件复用理论与方法[D];华中科技大学;2011年
10 吴卫民;新型谐波抑制及相关技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘战涛;四象限软开关悬浮斩波器研究[D];西南交通大学;2008年
2 吴金桥;一种车载电源双向DC/DC变换器的研究[D];合肥工业大学;2006年
3 钟建强;基于DSP的弧焊逆变电源的研究[D];江南大学;2007年
4 闫建三;数字化软开关逆变弧焊电源的研究[D];天津大学;2007年
5 陈延钧;逆变器软开关技术的研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 张之梁;零电压开关 PWM全桥三电平变换器[D];南京航空航天大学;2005年
7 顾晓明;宽范围双管正激型DC/DC变换电路研究[D];浙江大学;2005年
8 金科;零电压开关多谐振三电平直流变换器[D];南京航空航天大学;2003年
9 李宾绪;新型大功率开关电源的研制与仿真[D];华北电力大学;2001年
10 吴俊昭;基于软开关的输出连续可调节变换器的研究[D];天津大学;2004年
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